【动态规划打怪升级】——解码方法

简介: 【动态规划打怪升级】——解码方法

一、动态规划练级攻略

  • 1.状态表示(确定dp数组的含义)
  • 2.状态转移方程(确定递推公式)
  • 3.初始化
  • 4.遍历顺序
  • 5.返回值

二、解码方法

解码方法

思路:动态规划

  • 1.确定状态表示(dp[i]的含义)
    dp[i]:以第i个位置为结尾的解码方法有dp[i]种。
  • 2.确定状态转移方程(dp[i]等于什么)
    我们分析一下:

由状态表示,解码方式可分为:

  1. s[i]单独解码
  2. s[i] 和s[i-1]一起解码

如果是第一种情况,则s[i]有2种情况:

s[i]解码成功和s[i]解码失败。

(1)

如果s[i]解码失败,那么不管s[i]之前的解码是否成功,都全盘清空。所以当s[i]解码失败是,有0种方法。

(2)

如果s[i]解码成功,则dp[i] = dp[i-1]

因为如果s[i]解码成功,说明它之前的所有字符一定解码成功,则方法数就是dp[i-1]的方法数。这个类似于爬楼梯的问题,爬到第i层楼梯只有两种情况,第i-1层楼梯往上迈一步,或者第i-2层楼梯往上迈两步。方法数都是dp[i-1]或dp[i-2]。

那么解码成功的前提条件是:9 >= a >=1

以上是s[i]单独解码的情况。

以下是s[i]和s[i-1]一起解码的情况。

(1)如果s[i]和s[i-1]一起解码失败,那么即使s[i-1]之前都解码成功,总的解码方法数都是0。

(2)如果s[i]和s[i-1]一起解码成功,那么dp[i] = dp[i-2]。

那么解码成功的前提条件是:

10<= b*10 + a <= 26,b是十位上的数,所以需要乘10

注意这里是大于等于10,而不是大于等于1。

因为如果是大于等于1,会出现下面的情况:

注意题目要求,以0为前导的字符串是不能单独解码的。

所以状态转移方程为:

dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]

还有一个需要注意的点:

这里为什么是s[i]和s[i-1]共同解码,而不是s[i]和s[i+1]呢?

我们需要注意到,dp[i]的含义是:以i位置为结尾的解码方法数为dp[i],当我们计算到s[i]位置时,后面的位置还没有考虑到,所以是s[i]与s[i-1]解码而不是s[i]与s[i+1]解码。

  • 3.如何初始化
    由状态转移方程:dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]. 我们应该初始化dp[0]和dp[1].
    s[0]单独解码时,有成功和失败两种情况,所以dp[0] = 0/1;
    代码如下:
dp[0] = s[0] != '0'

s[0]和s[1]共同解码时,有以下情况:

(1)解码失败,也就是s[0]为前导0。dp[1] = 0

(2)s[0]!=‘\0’,此时会成功解码一次,dp[1] +=1

(3)10<= b*10 + a <= 26,说明此时可以共同解码,dp[1] +=1,此时dp[1] = 2;

代码如下:

//s[1] 和 s[0]一起解码的情况
if(s[0] !='0' && s[1]!='0')
     dp[1] +=1;//只要s[0]不是0,就可以解码一次
int t = (s[0] -'0')*10 + s[1] - '0' ; 
if(t >= 10 && t <= 26)//同时可以解码
     dp[1] +=1;
  • 4.遍历顺序
    由状态转移方程可知,遍历顺序从左到右,且应该从i = 2位置开始遍历。
  • 5.返回值
    返回dp[ n-1 ]即可。

具体代码如下:

class Solution {
public:
    int numDecodings(string s) 
    {
        //1.确定dp数组的含义
        //2.确定递推公式
        //3.如何初始化
        //初始化dp[0] = 0/1 和dp[1] = 0/1/2
        //4.如何进行遍历
        //5.返回值
        //字符串解码有两种情况1:s[i]单独解码,成功的话,dp[i] = dp[i-1];
        //2.s[i] 和 s[i-1]一起解码,如果((s[i-1]-'0')*10 + s[i]-'0') >=10 && ..<=26,解码成功,dp[i] = dp[i-2];
        //所以dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2];
        int n = s.size();
        vector<int> dp(n);
        dp[0] = s[0] !='0';//单独解码的情况
        //s[1] 和 s[0]一起解码的情况
        if(s[0] !='0' && s[1]!='0')
            dp[1] +=1;//只要s[0]不是0,就可以解码一次
        int t = (s[0] -'0')*10 + s[1] - '0' ; 
        if(t >= 10 && t <= 26)//同时可以解码
            dp[1] +=1;            
        for(int i = 2;i<n;i++)
        {
            if(s[i] != '0')//单独解码,成功
                dp[i] += dp[i-1];
            int t = (s[i-1] -'0')*10 + s[i] - '0';
            if(t >= 10 && t <= 26)//第二种情况,解码成功
                dp[i] += dp[i-2];
        }
        return dp[n-1];
    }
};

时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)

总结

今天写了一道题解码方法的题目,比较难,但是也留下了印象。

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